Lớp Trạng thái tự
đất
nhiên

1

2

3

Độ
ẩm
(%)

Tỷ
trọng
riêng
Gs

Giới
hạn
chảy
WL

(%)

Giới
hạn
dẻo
WP
(%)

Bùn sét,
xám xanh
75.41 2.626 68.81 36.44
đen, trạng
thái chảy
Sét pha, nâu
vàng - xám
trắng, trạng 22.37 2.701 28.1 14.73
thái dẻo
mềm
Cát pha,
xám trắng,
nâu vàng, 18.86 2.675 23.03 16.51
trạng thái
dẻo

ctc
wtc
kN/m3 kN/m2

tc
°

wtt

tt

ctt


TTGH1 TTGH2 TTGH1 TTGH2

TTGH1

TTGH2

15.3

5.85

3°42'27''

4 ÷ 7.7

4.8 ÷
6.9

2°8'21'' ÷
5°15'36''

2°47'3'' ÷
4°36'38''

19.4

20.6

10°3'21''

15.6 ÷

25.6

17.7 ÷
23.5

7°57'50'' ÷
12°7'17''

8°49'32'' ÷
11°16'37''

20.15

10.04

21°37'38''

5.2 ÷
14.9

7 ÷ 13.1

20°44'4'' ÷
22°30'33''

21°4'8'' ÷
22°10'53''

19.79 ÷ 19.85 ÷
20.081 20.025


BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT GIA PHÚ


THIẾT KẾ MÓNG CỌC


I.
-

-

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỌC VÀ ĐÀI.
1.1 Sơ đồ móng cọc và số liệu tính tốn.
Giá trị tính toán:
Ntt(kN) MttX(kNm) HttY(kN) MttY(kNm) HttX(kN)
3179
155
121
164
112
Giá trị tiêu chuẩn: Với hệ số hoạt tải n = 1.15
Ntc(kN) MtcX(kNm) HtcY(kN) MtcY(kNm) HtcX(kN)
2764
135
105
143
97
Ntt


Ntt
HYtt

MXtt

Bê tơng có cấp độ bền B25
B25
Rb
Rbt
Eb
b
14500 1050
0.9
3×107
-

HXtt

MYtt

-

Thép chịu lực:
CB300-T
CB400-V
Rs
260000
Rs
350000
Rsw

210000
Rsw
280000

1.2 Chọn sơ bộ kích thước đài
+ Chọn sơ bộ chiều sâu đặt đài móng Df = 1.3 (m)
+ Chọn sơ bộ bề rộng đài là 2.5 (m)
+ Chọn sơ bộ chiều cao đài móng là 1 (m)
1.3 Kích thước sơ bộ của cọc
- Chọn sơ bộ kích thước cọc.
+ Chọn cọc vng có cạnh D = 0.4 m
- Chọn độ sâu mũi cọc:
+ Cọc cắm vào lớp đất : 3
+ Chiều dài mũi cọc đến đáy đài cọc 29.2m
+ Cọc ngàm vào đài a1 = 0.1 (m)
+ Phần cốt thép neo vào đài cọc : a2 = (30 ÷ 40)ф = (0.6 ÷ 0.8)
 Chọn a2 = 0.7 m
+ Chiều dài thực của cọc: 30 (m)
 Chọn 3 đoạn cọc dài 10 (m)
1.4 Chọn sơ bộ cốt thép trong cọc (cốt đai và cốt dọc trong cọc)
- Thép dọc chịu lực: 4ф25
- Cốt đai : ф6
- Vỉ thép ф6 lưới ô vuông 50 x 50 ở đầu cọc
- Đai xoắn ở đàu mũi cọc ф6a50
- Thép móc cẩu cọc 2ф6


II.
SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu vật liệu làm cọc theo TCVN 5574:2018.

- Sức chịu tải vật liệu của cọc :
+ K – hệ số tỉ lệ lấy từ bảng A.1 – TCXD 10304 – 2014
(Lớp 1 là bùn sét với IL > 1, nên vì an tồn ta xem hệ số nền K lớp 1=0)
Lớp
Bề dày
K
Loại đất
Độ sệt
K×li
đất
li
(kN/m4)
Bùn sét, trạng thái chảy
1
IL = 1.21
4
0
0
2
Sét pha, trạng thái dẻo mềm IL=0.57
5.1
8400
42840
3
Cát pha, trạng thái dẻo
IL=0.36
20.1
8800
176880
Tổng

29.2
219720
K=

∑ K×li
𝑛

=

219720
29.2

= 7524.67 (kN/m4)

+ bc – Chiều rộng quy ước của cọc ( d=0.4 < 0.8m )
bc = 1.5d + 0.5 = 1.5×0.4 + 0.5 = 1.1 (m)
+ Eb – module đàn hồi của bê tông theo TCVN 5574 – 2018
Eb = 3×107 (kN/m2)
+ I – momen qn tính tiết diện cọc theo phương của lực tác dụng
I=

(0.4×0.43 )
12

= 0.00213 (m4)

+ Bán kính quán tính :
r = √I/A = √0.00213/(0.4)2 = 0.115 (m)
+ bd: hệ số biến dạng xác định theo cơng thức
5 𝐾𝑏


5

7524.67×1.1

bd = √ 𝑐 = √
= 0.66
𝐸 𝐼
3×107 ×0.0021
𝑏

+ l1 là chiều dài tính đổi (xem cọc như ngàm tại vị trí cách mép dưới đài cọc
một đoạn l1 khi làm việc)
l1 = lo +

2
𝛼𝜀

=0+

2
0.66

= 3.01 (m)

+ Chiều dài tính tốn của cọc trong trường hợp làm việc dài hạn:
lo,1 = v2l1 = 0.7×3.01 = 2.11 (m)
Trong đó:
v2 = 0.7 (thanh một đầu ngàm một đầu ngàm trượt)
+ Độ mảnh :

 = lo,1/r = 2.11/0.115 = 18.35 < 20
+ Hệ số uốn dọc:
Do  = 18.35
 = 1.028 – 0.00002882 – 0.0016
= 1.028 – 0.0000288×18.352 – 0.0016×18.35
= 0.99
+ Sức chịu tải của vật liệu :
Qa(vl)(dài hạn) = ×(b2×Rb×Ab + Rsc×As)
= ×(0.9×14500×(0.42-4××0.012) + 350000×4××0.012)
= 2484.3 (kN)
2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: (mục 7.2.2 TCVN
10304:2014)


- Sức chịu tải của cọc BTCT tính theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền được tính như sau:
Rc,u = c ( cqqpAb + u ∑ γcf fi li )
= ×(×4400×0.16 + 1.6×1056.8) = 2155.4 (kN)
Trong đó:
+ c: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, c = 1;
+ qb: cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, lấy theo Bảng 2 (TCVN
10304-2014)
qb = 4400 (kN/m2) (do IL = 0.36, độ sâu mũi cọc là 30.5m)
+ u : chu vi tiết diện ngang thân cọc:
u = 4d = 4×0.4 = 1.6 (m)
+ Ab : tiết diện ngang thân cọc:
Ab = 0.42 = 0.16 (m2)
+ fi: cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc, lấy theo
bảng 3 (TCVN 10304:2014)
+ cq và cf : tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên
thân cọc có xét đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức kháng của đất (Bảng

4 TCVN 10304 – 2014)
+ Lớp 1: (Do IL > 1 nên ta tính theo nguyên lí chung)
𝜎1′

𝑙

= 1 1 + tbDf = (−)×2 + 22×1.3 = 39.2 (kN/m2)
2

= k×𝜎1′ tan3 = (1-sin)×𝜎1′ ×tan3
= (1- sin())× 39.2× tan() =  (kN/m2)
Độ
Độ
Tên lớp
Loại đất
Độ sâu
sâu
Li
sệt
fi
cf
cffiLi
TB
IL
Bùn sét, trạng thái chảy
1
1.3 5.3
3.3
4
 1.41 5.64

Sét pha, trạng thái dẻo mềm 5.3
7
6.15 1.7 0.57
1 20.2 34.3
2
Sét pha, trạng thái dẻo mềm
7
8.7 7.85 1.7 0.57
1 21.0 35.7
Sét pha, trạng thái dẻo mềm 8.7 10.4 9.55 1.7 0.57
1 21.3 36.3
Cát pha, trạng thái dẻo
10.4 12.4 11.4
2
0.36
1 40.0 80.1
Cát pha, trạng thái dẻo
12.4 14.4 13.4
2
0.36
1 41.8 83.6
Cát pha, trạng thái dẻo
14.4 16.4 15.4
2
0.36
1 43.5 87.0
Cát pha, trạng thái dẻo
16.4 18.4 17.4
2
0.36

1 45.0 90.0
Cát pha, trạng thái dẻo
18.4 20.4 19.4
2
0.36
1 46.5 93.1
3
Cát pha, trạng thái dẻo
20.4 22.4 21.4
2
0.36
1 48.1 96.1
Cát pha, trạng thái dẻo
22.4 24.4 23.4
2
0.36
1 49.6 99.2
Cát pha, trạng thái dẻo
24.4 26.4 25.4
2
0.36
1 51.1 102.2
Cát pha, trạng thái dẻo
26.4 28.4 27.4
2
0.36
1 52.6 105.2
Cát pha, trạng thái dẻo
28.4 30.5 29.45 2
0.36

1 54.1 108.3
∑ γcf fi li
1056.7
Bảng tổng hợp fi , cq và cf
2.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền (phụ lục G.2 TCVN
10304:2014)
Rc,u = qpAb + u ∑ fi li = Qp + Qs = 883.2 + 376.8 = 1260 (kN)
f1


2.3.1 Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc:
Qs = u × ∑ fi li
Trong đó:
u là chu vi cọc, u = 4d = 4×0.4 = 1.6 (m)
fsi : thành phần ma sát đơn vị giữa cọc và lớp đất thứ I (kN/m2)
′
𝐼
𝐼
fsi = 𝜎ℎ𝑖
×tan 𝜑𝑎𝑖
+ 𝑐𝑎𝑖
i : góc ma sát giữa cọc và đất, đối với cọc bê tơng, lấy bằng với góc ma sát
của đất tương ứng với trạng thái giới hạn I;
′
𝜎ℎ𝑖
: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vng góc với mặt bên cọc của
lớp đất thứ i (kN/m2)
li : chiều dày lớp đất thứ i (m)
ki: hệ số áp lực ngang của đất lên cọc.
ki = 1 – sin φIai

+ Lớp 1: Bùn sét
Lớp đất

Bề dày (m)

cI min(kN/m2)

φI min(độ)

1

4

4

2.14

cI min(kN/m2)
15.6

φI min(độ)
7.96

k1 = 1 – sin(2.14) = 0.96
+ Lớp 2: Sét pha.
Lớp đất
Bề dày (m)
1
5.1
k2 = 1 – sin(7.96) = 0.86

+ Lớp 3 : Cát pha:

Tên lớp
1
2

3

Lớp đất

Bề dày (m)

cI min(kN/m2)

φI min(độ)

3

20.1

5.2

20.73

k3 = 1 – sin(20.73) = 0.65
Độ sâu
Độ sâu TB
1.3
3.3
2.3

3.3
5.3
4.3
5.3
7
6.15
7
8.7
7.85
8.7
10.4
9.55
10.4
12.4
11.4
12.4
14.4
13.4
14.4
16.4
15.4
16.4
18.4
17.4
18.4
20.4
19.4
20.4
22.4
21.4

22.4
24.4
23.4
24.4
26.4
25.4
26.4
28.4
27.4
28.4
30.5
29.45
Qs

Li
2
2
1.7
1.7
1.7
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2


'
63.79
74.39
90.37
106.35
122.33
142.63
162.93
183.23
203.53
223.83
244.13
264.43
284.73
305.03
325.33

k
0.96
0.96
0.86
0.86
0.86
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65

0.65
0.65
0.65
0.65

fi
6.4
6.8
28.2
30.5
32.7
59.2
66.9
74.5
82.2
89.9
97.6
105.3
113.0
120.6
128.3

Qs
12.8
21.7
76.8
82.9
89.0
189.4
214.0

238.5
263.1
287.7
312.3
336.9
361.5
386.1
410.6
3283.2


2.3.2 Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc: (theo Tezaghi)
+ Lớp 3: có φI min = 20.73 => Nq = 8 ; N = 5.8 ; Nc = 18.4
Qp = Ab × (1.3×cI min×Nc + ’z×Nq + 0.3××Df×N)
= 0.42 × (1.3×5.2×18.4 + ×8 + 0.3××1.3×5.8)
=  (kN)
Qa =

𝑄𝑠
𝐹𝑆𝑠

+

𝑄𝑝
𝐹𝑆𝑝

=

3283.2
1.7


+

443.62
2

= 2153.12 (kN)

Trong đó:
Qs : Sức chịu tải cực hạn do ma sát (kN)
Qp: Sức chịu tải cực hạn do kháng mũi
FSs : hệ số an toàn cho thành phân ma sát bên, lấy bằng 1.5 – 2.0
FSp : hệ số an toàn cho sức kháng mũi lấy bằng 2.0 – 3.0
2.4 Sức chịu tải của cọc tính theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT) (phụ lục G.3
TCVN 10304:2014)
3
Theo công thức của viện kiến trúc Nhật Bản (1998)
Rc,u = qbAb + u(fc,ilc,I + fs,ils,i )
Trong đó:
𝑞𝑏 : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc.
(𝑞𝑏 = 300Np cho cọc đóng (ép) – khi mũi cọc nằm trong đất rời.)
(Np = 14, là chỉ số SPT trung bình trong 1d phía dưới và 4d phía trên mũi cọc)
qb = 300 × 14 = 4200 (kN/m2)
fs,i: Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i
f s ,i =

10 N s ,i
3

+ Ns,i là chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời “i”;

fc,i: Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i
fc,i = p fL cu,i
p là hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc và tỉ lệ giữa sức kháng cắt

khơng thốt nước của đất dính cu và trị số trung bình của ứng suất pháp hiệu
quả thẳng đứng. Xác định theo biểu đồ hình G.2a TCVN 10304:2014.
fL: Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng. Xác định theo biểu đồ
hình G.2b TCVN 10304:2014.
cu,i = 6.25  Nc,i: Cường độ sức kháng cắt khơng thốt nước của đất dính, trong
đó Nc,i là chỉ số SPT trong đất dính. (khi khơng có số liệu chống cắt khơng
thốt nước).


Hình G2.a
Hình G.2b
+ Lớp 1: Bùn sét, dày 4m.
L/d = (5.3-1.3)/0.4 = 10
=>
fL = 1
’v1 = ’1  l1 + Df  tb = (15.3-10)  4 + 1.322 = 49.8 (kN/m2)
cu1/’v1 = 4/49.8 = 0.08
=>
p = 1
fc,1 = p fL cu,1 = 1  1  4 = 4 ( kN/m)
fc,1  l1 = 4  4 = 16 (kN)
+ Lớp 2: Sét pha, dày 5.1 m.
L/d = (10.4-1.3)/0.4 = 22.75
=>
fL = 1
’

’
 v2 =  v1 + ’2  l2 = 49.8 + (19.4-10)5.1 = 97.76 (kN/m2)
cu2/’v2 = 15.6/97.76 = 0.16
=>
p = 1
fc,2 = p fL cu,2 = 1  1  15.6 = 15.6 ( kN/m)
fc,2  l2 = 15.6  5.1 = 79.56 (kN)
+ Lớp 3: Cát pha, dày 20.1m, SPTtb = 12.3
fs,3 =

10×12.3
3

= 41

fs,3  l3 = 41  20.1 = 824.1 (kN)
= (fc,ilc,I + fs,ils,i ) = fc,1  l1 + fc,2  l2 + fs,3  l3 = 16 + 79.56 + 824.1 = 919.66(kN)
 Rc,u(SPT) = 4200(0.42 - 40.01252) + 40.4 = 2137.5 (kN)
2.5 Sức chịu tải tiêu chuẩn (SCT đặc trưng của) cọc Rck.
STT
Sức chịu tải (kN)
2
Theo vật liệu (dài hạn)
2484.3
3
Theo chỉ tiêu cơ lý của nền
2155.4
4
Theo chỉ tiêu cường độ của nền
2153.1

5
Theo SPT
2143.5
Do n < 6
=>
Rck = Rc,u(min) = 2143.5 (kN)
2.6 Sức chịu tải thiết kế của cọc.
-

Trị tính tốn tải trọng nén tác dụng lên cọc: 𝑁𝑐𝑑 ≤

Trong đó:

𝛾0
𝛾𝑛

𝑅𝑐,𝑑


0 = 1.15 đối với móng nhiều cọc.
n = 1.15: Hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình tương ứng với cấp II
-

Trị tính tốn sức chịu tải trọng nén của cọc: 𝑅𝑐,𝑑 =

𝑅𝑐,𝑘
𝛾𝑘

+ k: Hệ số tin cậy


-

Móng 1-5 cọc

 k = 1.75

Móng 6-10 cọc

 k = 1.65

Móng 11-20 cọc

 k = 1.55

Móng >21 cọc

 k = 1.4

Chọn sơ bộ bố trí 1-5 cọc
𝑅𝑐,𝑑 =
⇒ 𝑁𝑐𝑑 =

𝛾0
𝛾𝑛

𝑅𝑐,𝑘
𝛾𝑘

=


𝑅𝑐,𝑑 =

2143.5
1.75

1.15
1.15

= 1224.8 𝑘𝑁

× 1224.8 = 1224.8 𝑘𝑁

3. Chọn sơ bộ số cọc:
- Xác định sơ bộ số lượng cọc trong móng: 𝑛𝑝 = 𝑘

𝑁 𝑡𝑡
𝑅𝑐,𝑑

+ Ntt = 3179 kN: Tải trọng tính tốn của cơng trình tác dụng lên móng.
+ k: Hệ số kể đến trọng lượng bản thân đài, đất trên đài, sự lệch tâm tải trọng
do M và H. Với k = 1.2  1.4 ta chọn giá trị hợp lý k = 1.4
+ Rc,d = 1224.8 kN
Ứng với hệ số k=1.4 ⇒ 𝑛𝑝 = 𝑘

𝑁 𝑡𝑡
𝑅𝑐,𝑑

= 1.4 ×

3179

1224.8

= 3.6

=> 𝑛𝑝 = 4 cọc
-

Từ số cọc đã chọn sơ bộ ta bố trí cọc trong đài như hình vẽ
+ Bđ × Lđ = 2 m × 2 m

-

Chọn sơ bộ chiều cao đài móng h:
+ Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ:
a = 5 cm= 0.15 m
+ Chọn h = 0.75 m
=> ho = h - a = 0.75 - 0.15 = 0.6 m


3. Kiểm tra móng cọc theo TCVN 10304:2014 và TCVN 5574:2018
3.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc.
- Lực tác dụng lên nhóm cọc:
tt
tt
Mđy
Nđtt Mđx
Pi =
±
. |y | ±
. |x |

∑ xi 2 i
np ∑ yi 2 i

Trong đó:
np = 4 : Số cọc trong móng
tt
tt
Nđtt , Mđx
, Mđx
– tổng lực dọc và mơmen tại trọng tâm nhóm cọc

Nđtt = Ntt + γtb . Df . Fđ = 3179 + 22 × 2 × 2 × 2 = 3355 𝑘𝑁
tt
Mđy
= Mytt + Hxtt . h = 164 + 112 × 0.65 = 271.2 𝑘𝑁𝑚
tt
Mđx
= Mxtt + Hytt . h = 155 + 121 × 0.65 = 263.8 𝑘𝑁𝑚

Từ cách bố trí cọc ta có bảng tọa độ của các cọc
Cọc
1
2
3
4

-

xi (m)
-0.6

0.6
-0.6
0.6

yi (m)
0.6
0.6
-0.6
-0.6

∑ xi 2 = 1.44𝑚2

∑ 𝑦i 2 = 1.44 𝑚2

Lực tác dụng lên cọc 1
P1 =

-

3355
4

+

233.65
1.44

236.8

×(-0.6) +


1.44

×0.6 = 885.6 (kN)

Lực tác dụng lên cọc 2
P2 =

-

3355
4

+

233.65
1.44

×(0.6) +

236.8
1.44

×0.6 = 1080.3 (kN)

Lực tác dụng lên cọc 3
P3 =

-


3355
4

+

233.65
1.44

236.8

×(-0.6) +

1.44

×(-0.6) = 688.3 (kN)

Lực tác dụng lên cọc 4
P4 =

3355
4

+

233.65
1.44

×(0.6) +

236.8

1.44

×(-0.6) = 883 (kN)

Điều kiện sức chịu tải của cọc đơn
{

Pi max = 1080.3 kN ≤ Nc,d = 1224.8 kN
Pi min = 688.3 kN ≥ 0

• Điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc:
Nđtt ≤ R c,d nhóm
R c,d nhóm = η. np . 𝑅𝑐,𝑑
+ np = 4: Số lượng cọc

(thỏa)


+ Rc,d = 1224.8 kN
+ η = 1 − θ[

m(n−1)+n(m−1)

]

90.m.n

m = 2: Số hàng cọc
n = 2 – Số cọc trong 1 hàng
d


0.4

s

1.2

θ = arctan = arctan

= 18.4˚

+ d = 0.4 m – cạnh cọc
+ s = 3d = 1.2m – khoảng cách 2 tim cọc
⟹ η = 0.795
⟹ R c,d nhóm = 0.795 × 4 × 1224.8 = 3894.86 kN
⟹ Nđtt = 3355 kN ≤ R c,d nhóm = 3894.86 kN (thỏa)
3.2 Kiểm tra lún cho móng:
3.2.1 Xác định kích thước khối móng quy ước:
- Kích thước đáy móng khối quy ước.
φtb
Lqư = X + 2. (∑ li ) . tan
4
φtb
Bqư = Y + 2. (∑ li ) . tan
4
Df∗ = Df + ∑ li

{
-


Vì trong chiều dài của cọc có lớp đất yếu (lớp 1: Bùn sét, nhão) dày hơn 30
cm nên kích thước đáy móng quy ước giảm đi bằng cách lấy ∑ li chỉ lấy từ
mũi cọc
đến đáy lớp đất yếu;

-

Trọng lượng bản thân của móng quy ước gồm trọng lượng cọc và đất nằm
trong
phạm vi móng quy ước.

-

Góc ma sát trong trung bình.
i =

∑ 𝜑𝑖 𝑙𝑖
∑ 𝑙𝑖

=

2.14×4+7.96×5.1+20.73×20.1
4+5.1+20.1

= 15.95

Trong đó:
φi , li – góc ma sát trong và chiều dày lớp đất thứ i. Ta chọn giá trị φi nhỏ
nhất theo TTGH2 (vì cho ra móng khối nhỏ, độ lún lớn, bài tốn an tồn hơn)


- X = 1.6 m,Y = 1.6 m là khoảng cách giữa 2 mép cọc ngoài cùng
15.95
= 5.67 𝑚
4
15.95
= 1.6 + 2 × 29.2 × tan
= 5.67 𝑚
4
Df∗ = 2 + 29.2 = 31.2 m

Lqư = 1.6 + 2 × 29.2 × tan
⟹

Bqư
{


Kiểm tra điều kiện ổn đỉnh của nền đất dưới đáy móng :

1.1.

• Điều kiện
𝑡𝑐
𝑝𝑡𝑏
≤ 𝑅𝑡𝑐
𝑡𝑐
{𝑝𝑚𝑎𝑥
≤ 1.2𝑅𝑡𝑐
𝑡𝑐
𝑝𝑚𝑖𝑛

≥0

-

Rtc: Sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới móng khối quy ước
m1 . m2
(A. Bqư . γ + B. Df∗ . γ∗ + c. D)
Rtc =
tc
k

+ m1 = m2 = k tc = 1
A = 0.52
+ φ = 20.73 ⟹ {B = 3.15
D = 5.73
+ γ = γ′ = 10.15 kN/m3
+ c = 5.2 kN/m2
+ Df∗ . γ∗ = σ′vp = ∑ γi zi – áp lực do trọng lượng bản thân 2 bên hơng của
móng khối quy ước
Df g* = 4×(15.3-10) + 5.1×(19.4-10)
+ 20.1×(20.15-10)
= 275.98 kN/m2
m1 . m2
(A. Bqư . γ + B. Df∗ . γ∗ + c. D)
⟹ Rtc =
tc
k
=

1×1

1

(0.52 × 5.67 × 10.15 + 3.15 × 275.98 + 5.2 × 5.73)

= 929 kN/m2
-

tc
Ptb
=

Ntc
qư
Fqư

=

Ntt
qư
nFqư

( 𝑉ớ𝑖 𝑛 = 1.15)

+ Fqư: Diện tích đáy móng khối quy ước
+ Fqư = 5.67 × 5.67 = 32.15 m2
tt
+ Nqư
: Tổng lực dọc tại trọng tâm đáy móng khối quy ước
tt
+ Nqư

= N tt + WMKQƯ (𝑉ớ𝑖 N tt = 3179 kN)

+ WKMQƯ = γtb . Df . Fqư + ∑(γi . li ) . Fqư + np . γbt . Ap . ∑ li
Trong đó:
γtb = 25 kN/m3 ;
-

Df = 1.3 m;

Fqư = 32.15 m2

Trọng lượng đất trong móng quy ước:
∑(γi . li ) = 9.4 × 5.4 + 10.15 × 20.1 = 254.78 kN/m2
(lấy từ mũi cọc đến đáy lớp đất số 1 )


np = 4; γbt = 25 kN/m3 ; Ap = 0.16 m2
∑ li = 27.5 m
WKMQƯ = 25×1.3×32.15 + 254.78×32.15 + 4×25×0.16×25.5
= 9644 kN
tt
→ Nqư
= 3179 + 9644 = 12823 kN
tc
tt
Nqư
Nqư
12823
=
=

=
= 347 𝑘𝑁
Fqư nFqư 1.15 × 32.15

+

tc
Ptb

+

𝑡𝑐
𝑃𝑚𝑎𝑥

tc
Nqư
6𝑀𝑦𝑡𝑐
6𝑀𝑥𝑡𝑐
=
+
+
Fqư 𝑏 × 𝑙2 𝑙 × 𝑏2

=

12823
6 × 164
6 × 155
+
+

32.15 × 1.15 1.15 × 5.67 × 5.672 1.15 × 5.67 × 5.672

= 355.96 𝑘𝑁
+

𝑡𝑐
𝑃𝑚𝑖𝑛

𝑡𝑐
tc
𝑡𝑐
6𝑀𝑑𝑦
Nqư
6𝑀𝑑𝑥
=
−
−
Fqư 𝑏 × 𝑙2 𝑙 × 𝑏2

=

12645.79
6 × 164
6 × 155
−
−
32.15 × 1.15 1.15 × 5.67 × 5.672 1.15 × 5.67 × 5.672

= 337.7 𝑘𝑁
𝑡𝑐

⇒ {𝑝𝑚𝑎𝑥

1.2.

𝑡𝑐
𝑝𝑡𝑏
= 347 𝑘𝑁 ≤ 𝑅𝑡𝑐 = 929 𝑘𝑁
= 355.96 𝑘𝑁 ≤ 1.2𝑅𝑡𝑐 = 1114.9 𝑘𝑁 (thỏa)
𝑡𝑐
𝑝𝑚𝑖𝑛
= 337.7 𝑘𝑁 ≥ 0

Kiểm tra lún cho khối móng quy ước:
• Điều kiện biến dạng lún:
s < [s] = 10cm
- Áp lực gây lún:
tc
Pgl = Ptb
− ∑ 𝛾𝑖′ ℎ𝑖

= 347 – ((15.3-10)×4 + (19.4-10)×5.1 + (20.15-10)×20.1)
= 71.025 kN
- Cơng thức tính độ lún:
s = ∑ si = ∑

e1i − e2i
h
1 + e1i i

- Trong đó:

+ Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng lớp nhỏ hi = 1m
+ Áp lực ban đầu (do trọng lượng bản thân lớp đất gây ra) tại giữa lớp đất i
p1i = σ′vi = ∑ γi Zi ⇒ e1i


+ Áp lực tại giữa lớp đất i sau khi xây móng
p2i = p1i + σgli ⇒ e2i
σgli = K 0i . pgl
z
+ K 0i phụ thuộc vào tỉ số L⁄b và i⁄b
• Quan hệ e-p từ thí nghiệm các lớp đất từ HK1:
Mẫu D-15: độ sâu từ 29.5 – 30 m  Dùng để tính lún ở độ sâu từ 30.5 – 31.5m
Mẫu D-16: độ sâu từ 31.5 – 32 m  Dùng để tính lún ở độ sâu từ 31.5 – 33.5m
Mẫu D-17: độ sâu từ 33.5 – 34 m  Dùng để tính lún ở độ sâu từ 33.5 – 35.5m
Mẫu D-18: độ sâu từ 35.5 – 36 m  Dùng để tính lún ở độ sâu từ 35.5 – 37.5m
D-15

D-16

D-17

D-18

p (kPa)
e

100

200


400

800

0.623 0.607 0.592 0.576

p (kPa)
e

100

200

400

800

0.611 0.604 0.592 0.579

p (kPa)
e

100

200

400

800


0.574 0.563 0.551 0.538

p (kPa)
e

100

200

400

800

0.571 0.558 0.546 0.531

• Bảng tổng hợp tính lún
Phân Bề
lớp dày
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

z

(m)

2z/b

1
3
5
7
9
11
13
15
17
19

0.3527
1.0582
1.7637
2.4691
3.1746
3.8801
4.5855
5.291
5.9965
6.7019

2
2
2
2

2
2
2
2
2
2

ko

gl
(kPa)

0.970
68.9
0.840
59.7
0.700
49.7
0.450
32.0
0.420
29.8
0.310
22.0
0.240
17.0
0.200
14.2
0.165
11.7

0.135
9.6
Tổng độ lún

p1i

p2i

e1i

e2i

281.05
301.35
321.65
341.95
362.25
382.55
402.85
423.15
443.45
463.75

349.94
361.01
371.37
373.91
392.08
404.57
419.90

437.36
455.17
473.34

0.60
0.60
0.51
0.52
0.52
0.52
0.51
0.51
0.51
0.51

0.60
0.59
0.51
0.52
0.52
0.52
0.51
0.51
0.51
0.51

Si
(cm)
0.65
0.56

0.36
0.21
0.20
0.14
0.12
0.10
0.09
0.07
2.500

Ta có s7 = 0.07 cm => Rất nhỏ so với s = 2.5 cm nên ta có thể dừng tính lún ở lớp
phân tố thứ 10
s = 2.5 cm < [s] = 8 cm (thỏa)


2. Kiểm tra điều kiện cắt cho đài cọc: Lực cắt của bê tơng khơng tính cốt đai
(Theo TCVN 5574:2018 )
a. Theo phương X
Chiều cao đài móng h = 0.75 m
Lớp bê tơng bảo vệ: Khoảng cách từ mép ngồi bê tông đến trọng tâm cốt thép a
= 10 cm
→ h0 = h – a = 0.75 – 0.1 = 0.65 m
φb2 φn R bt bho 2
Q≤
c
-

φb4 xét ảnh hưởng của bê tông : Lấy φb4 = 1,5 ( Bê tông nặng)

-


φn là hệ số ảnh hưởng đến ứng suất nén và kéo dọc trục, = 1.0 cho BTCT

-

c : chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất
(Chọn hình chiếu mặt phẳng nghiêng thường xảy ra thì c = 0.35 m, nhưng :
ho = 0.65 ≤ c ≤ 2ho = 1.3 => c = 0.65 m)



φb4 φn Rbt bho 2
c

=

1.5×1×1.05×103 ×2×0.652
0.65

 Q =1080.3+883 = 1963.3 kN <

= 2047 𝑘𝑁

φb4 φn Rbt bho 2
c

(thỏa điều kiện chống cắt)

b. Theo phương Y
Chiều cao đài móng h = 0.75 m

Lớp bê tơng bảo vệ: Khoảng cách từ mép ngồi bê tông đến trọng tâm cốt thép a
= 10 cm
→ h0 = h – a = 0.75 – 0.1 = 0.65 m
φb2 φn R bt bho 2
Q≤
c
-

φb4 xét ảnh hưởng của bê tông : Lấy φb4 = 1,5 ( Bê tông nặng)

-

φn là hệ số ảnh hưởng đến ứng suất nén và kéo dọc trục, = 1.0 cho BTCT

-

c : chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất
(Chọn hình chiếu mặt phẳng nghiêng thường xảy ra thì c=0.35 m, nhưng :
ho = 0.65 ≤ c ≤ 2ho = 1.3 => c = 0.65 m)



φb4 φn Rbt bho 2
c

=

1.5×1×1.05×103 ×2×0.652
0.65


= 2047 𝑘𝑁

 Q = 1080.3 + 885.6 = 1965.9 kN < 2047 (thỏa điều kiện chống cắt)


3. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp
3.1 Biểu đồ moment trong cọc khi vận chuyển :

q = 0.42 × 25 = 4 (kN/m)
-

Moment uốn xuất hiện trong cọc khi vận chuyển
M1 = 1.5 × 0.0225 × qL2 = 0.0225 × 4 × 102 = 13.5 kNm

-

Kiểm tra cốt thép trong cọc :
=

𝑀
2
𝑅𝑏 𝑏ℎ𝑜

=

27
14500×0.4×0.352

= 0.019


 = 1 − √1 − 2 × 𝛼 = 1 − √1 − 2 × 0.0127 = 0.0193
𝐴𝑠 =

𝑅𝑏 𝑏ℎ0
𝑅𝑠

=

0.0387 × 14500 × 0.4 × 0.35
= 112.23 𝑚𝑚2
350000

- Thép đã chọn là 4ϕ20, phần thép chịu mơmen kéo là 2ϕ20 có:
As chọn = 2 × 𝜋 ×

𝐷2
202
=2×𝜋×
= 628 mm2 > As = 112.23 mm2
4
4

 Vậy thép đã chọn thỏa mãn điều kiện chịu lực khi vận chuyển cọc.


3.2 Biểu đồ momen khi dựng cọc :

-

Moment uốn xuất hiện trong cọc khi dựng cọc

M1 = 1.5 × 0.045 × qL2 = 0.0225 × 4 × 102 = 27 kNm

-

Kiểm tra cốt thép trong cọc :
=

𝑀
2
𝑅𝑏 𝑏ℎ𝑜

=

27
14500×0.4×0.352

= 0.038

 = 1 − √1 − 2 × 𝛼 = 1 − √1 − 2 × 0.0127 = 0.0387
𝐴𝑠 =

𝑅𝑏 𝑏ℎ0
𝑅𝑠

=

0.0387 × 14500 × 0.4 × 0.35
= 224.46 𝑚𝑚2
350000


- Thép đã chọn là 4ϕ20, phần thép chịu mơmen kéo là 2ϕ20 có:
As chọn = 2 × 𝜋 ×

𝐷2
202
=2×𝜋×
= 628 mm2 > As = 224.46 mm2
4
4

 Vậy thép đã chọn thỏa mãn điều kiện chịu lực khi dựng cọc.
4. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang
- Khi tính tốn cọc chịu tải trọng ngang, đất quanh cọc được xem như
môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng hệ số nền Cz
(kN/m3)
- Khi khơng có những số liệu thí nghiệm, cho phép xác định số liệu
tính tốn của hệ số nền Cz của đất quanh cọc theo cơng thức:
Cz = K×z


Trong đó:
K – hệ số tỉ lệ (kN/m4) được lấy theo bảng 5.16.1 (Bảng A.1 TCVN
10304:2014)
z – độ sâu vị trí tiết diện cọc (m) kể từ mặt đất đối với đài cao, hoặc kể từ
đáy đài đối với đài thấp.
- Khi mô phỏng trong SAP2000, đất bao quanh cọc được quy đổi thành
các lị xo đàn hồi có độ cứng ki phụ thuộc vào Cz
ki = Cz × d × a
Trong đó:
d = 0.4 m – đường kính cọc trịn hoặc cạnh cọc vng

a = 0.1 m – Khoảng cách giữa các lò xo
Lớp đất
1
2
3

Hệ số K
0
8400
8800

z
4
9.1
29.2

Cz
ki
0
0
76440 3057.6
256960 10278


- Kết quả chuyển vị ngang lớn nhất của đầu
cọc :
9.5 mm < 10mm
 Thoả điều kiện chuyển vị ngang
- Xuất biểu đồ moment và lực cắt trong cọc, ta tìm được
+ Mmax = My = 60.84 kNm ; Qmax = Qy = 30.254 kN

- Khả năng chịu uốn của cọc:
𝑥

Mu = Rbbx(ho - )
2

Trong đó:
x=

𝑅𝑠 𝐴𝑠
𝛾𝑏 𝑅𝑏 𝑏

350×628.32

= 11.5×400×1000×0.9 = 0.042 (m)

h0 : chiều cao làm việc của tiết diện
ℎ0 = 0.4 − 0.042 −

0.02
2

= 0.348(𝑚)

𝜉 = 𝑥/ℎ0 = 0.042/0.348 = 0.121 < 𝜉𝑅 = 0.583
Do đó ta tính được:
Mu = 14.5 × 1000 × 0.4 × 0.042 × (0.348 −

0.042
) = 79.66 (kNm)

2

=> Mu = 79.66 > M = 60.84 (kNm) (Thoả)
- Khả năng chịu cắt Q của cọc:
Cốt đai được bố trí trong cọc ϕ6a200 CB300T có :
R sw = 210(MPa), Asw = 56.55 (mm2 )
-

Kiểm tra chịu nén vỡ của bê tông: (TCVN 5574-2018)
Q = 30.254 ≤ φb1 R b bh0 = 0.3 × 14500 × 0.4 × 0.348 = 605.52 (kN)

 Thoả điều kiện nén vỡ của bê tông
+ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và cốt đai trong cọc:

Ccrit

φb2 R b bh2o
=√
φsw qsw

Trong đó:
qsw =

R sw Asw 210 × 56.55
=
= 59.38 (kN/m)
sw
200



⇒ Ccrit = √

1.05 × 0.9 × 1000 × 0.4 × 0.3482
= 1.01
0.75 × 59.38

Kiểm tra:
Q b + Q sw

φb2 R b bh2o
=
+ φsw qsw C
C
0.3482
= 1.05 × 0.9 × 1000 × 0.4 ×
+ 0.75 × 59.38 × 1.01
1.01
= 90.3 kN

𝑄𝑠𝑤𝑏 = 90.3 (𝑘𝑁) > 𝑄 = 30.254 (𝑘𝑁) => Thoả điều kiện chịu cắt
5. Kiểm tra cọc theo điều kiện xuyên thủng cho mặt chống xuyên bất lợi:
→ hc + 2h0 = 0.5 + 2  0.65 = 1.9 m > X= 1.6 m
→ bc + 2h0 = 0.5 + 2  0.65 = 1.9 m > Y = 1.6 m
→Tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc nên khơng xảy ra xun thủng từ cột lên
đài móng ( Đài được xem là tuyệt đối cứng )
6. Tính tốn cốt thép cho đài móng :
6.1. Thanh số 1 (theo phương X):
-

Xét moment tại ngàm 1-1

M1−1 = ∑(Pi(net) . ri )

+ ri: Cánh tay đòn, khoảng cách từ cọc thứ i đến mép cột
r2 = r4 = 0.35𝑚
+ Pi(net) : phản lực ròng đầu cọc
P2(net) = 1080.3 𝑘𝑁 ; P1(net) = 885.6 𝑘𝑁
⟹ M1−1 = 1080.3 × 0.35 + 885.6 × 0.35 = 688.1 kNm
-

Diện tích cốt thép
As1

M1−1
688.1 × 103
=
=
= 3361 mm2
0.9R s h0 0.9 × 350 × 0.65

-

Chọn 𝜙20 có as = 314 mm2

-

Số thanh thép
n1 =

-


As1 3361
=
= 10.7 thanh ⇒ 𝑐ℎọ𝑛 n1 = 11 𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ
as
314

Khoảng cách giữa các thanh
a1 =

B − 2 × 100 2000 − 200
=
= 180 𝑚𝑚
ns − 1
11 − 1

 Vậy thanh số 1 chọn 11𝜙20, a150


6.2.
-

Thanh số 2 (theo phương cạnh ngắn):
Xét moment tại ngàm 2-2
M2−2 = ∑(Pi(net) . ri )

+ ri: Cánh tay đòn, khoảng cách từ cọc thứ i đến mép cột
r3 = r4 = 0.35𝑚
+ Pi(net) : phản lực ròng đầu cọc
P2(net) = 1080.3 ; P4(net) = 883 𝑘𝑁
⟹ M2−2 = 1080.3 × 0.35 + 883 × 0.35 = 687.2 kNm

-

Diện tích cốt thép
As2

M2−2
687.2 × 103
=
=
= 3356 mm2
0.9R s h0 0.9 × 350 × 0.65

-

Chọn 𝜙20 có as = 314 mm2

-

Số thanh thép
n2 =

-

As2 3356
=
= 10.7 thanh ⇒ 𝑐ℎọ𝑛 n2 = 11 𝑡ℎ𝑎𝑛ℎ
as
314

Khoảng cách giữa các thanh

a2 =

B − 2 × 100 2000 − 200
=
= 180𝑚𝑚
ns − 1
11 − 1

 Vậy thanh số 1 chọn 11𝜙20, a150